JP3945151B2

JP3945151B2 - 歯車ポンプ又はモータ

Info

Publication number: JP3945151B2
Application number: JP2000349407A
Authority: JP
Inventors: 信雄向井
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2020-11-16
Also published as: JP2002147370A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに噛合う歯車の回転によって液圧を発生させあるいは圧液入力にて回転力を出力させる歯車ポンプ又はモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯車ポンプ及びモータにおいては、歯車とボディとの歯先隙間は内部洩れに直接影響し、性能を左右するものであるから従来より重要な点である。
【０００３】
以下、この点について説明するが、歯車ポンプとモータはエネルギーの変換が互いに逆であるが構造的には同じであるので、歯車ポンプについて図８、図９により説明する。
図８に歯車ポンプの縦断面図を示しており、図９に直径方向隙間を拡大したＤ−Ｄ断面図を示しているが、これらの図において、５１、５２は互いに噛合うドライブギヤとドリブンギヤである。５３は両ギヤを収納するメガネ穴６３と高圧側通路６４、低圧側通路６５を有するボディである。５４はドライブギヤ５１及びドリブンギヤ５２の一方の軸を支持する軸受５７及び５８と、各軸受に同心で前記メガネ穴６３と嵌合する８の字形インロー６１を有するフロントカバーである。５５はドライブギヤ５１及びドリブンギヤ５２の他方の軸を支持する軸受５９及び６０と、各軸受に同心で前記メガネ穴６３と嵌合する８の字形インロー６２を有するリヤカバーである。フロントカバー５４及びリヤカバー５５はボディ５３の両側に前記８の字形インロー６１、６２を介して通しボルト５６で固定されている。
【０００４】
このような構成の歯車ポンプにおいては、フロントカバー５４及びリヤカバー５５の８の字形インロー６１、６２の低圧側をボディ５３のメガネ穴６３に密着させることにより歯車の歯先とボディ内径との隙間を一定に保ち、安定したポンプの性能を得ることができる。しかし、実際には８の字形インロー６１、６２がボディ５３のメガネ穴６３に常に嵌合できるためには、図９に示すようにメガネ穴６３の加工誤差Δａと８の字形インロー６１、６２の加工誤差Δｂの和以上の大きさの隙間Ｓ２を設ける必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
メガネ穴６３と８の字形インロー６１、６２との間にこのような隙間Ｓ２があると、ボディ５３にフロントカバー５４及びリヤカバー５５を組み付けたとき、必ずしも８の字形インロー６１、６２の低圧側がメガネ穴６３に密着するとは限らず、歯車の歯先とボディ内径との隙間Ｓ１が一定せず、ポンプ性能は不安定になる。また、この隙間Ｓ２を小さくするためにメガネ穴６３や８の字形インロー６１、６２の加工誤差Δａ、Δｂを小さくしようとすると高い加工精度を必要とし、しかも組立てにくくなっていづれもコスト高の原因となる。
本発明はこのような問題を解決する歯車ポンプ又はモータを提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明は、互いに噛合う一対の歯車と、歯車対を収容するメガネ穴を有するボディと、歯車軸を両側から支持する軸受を備えたフロントカバー及びリヤカバーをボディの両端でメガネ穴を基準にインロー嵌め合いによって接合するよう配置した歯車ポンプ又はモータにおいて、インローの低圧側形状をボディのメガネ穴の軸心に平行なインロー嵌め合いとし、インローの高圧側は、断面が直角三角形のテーパ状スペーサで、直角部をフロントカバー又はリヤカバーのインローに沿うよう、斜面をボディのテーパ部に沿うように構成すると共に、ボディのメガネ穴にもその斜面に接合するようなテーパ部を施したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を、図１から図６に記載された前提技術を用いて、図７にしたがって説明する。図１は歯車ポンプの縦断面構造を示し、図２はフロントカバー４をボディ３の接合面側から見たＡ−Ａ矢視図、図３はリヤカバー５をボディ３の接合面側から見たＢ−Ｂ矢視図である。図４はドライブギヤ１の軸心を通るＣ−Ｃ矢視の断面図を示す。図５はフロントカバー４及びリヤカバー５がテーパ形インローにより、ボディ３の低圧側に押し付けられる状態を説明する図である。図６は本発明の前提技術となる歯車ポンプの動作を説明する図である。
【０００８】
図１において、１、２は互いに噛合うドライブギヤとドリブンギヤである。３は両ギヤを収納するメガネ穴１３と高圧側通路１４、低圧側通路１５（図２参照）を有するボディである。４はドライブギヤ１及びドリブンギヤ２の一方の軸を支持する軸受７及び８と、各軸受に同心で前記ボディ３のメガネ穴１３と嵌合する８の字形インロー１１を有するフロントカバーである。５はドライブギヤ１及びドリブンギヤ２の他方の軸を支持する軸受９及び１０と、各軸受に同心で前記ボディ３のメガネ穴１３と嵌合する８の字形インロー１２を有するリヤカバーである。２０、２１はギヤの両側に摺接する側板であり、フロントカバー４及びリヤカバー５はボディ３の両側に前記８の字形インロー１１、１２を介して通しボルト６で固定されている。
【０００９】
図２に示すフロントカバー４の８の字形インロー１１は、斜線を施した高圧側インロー部１１ａと１１ｂ部において軸方向断面が、図４に示すような凸形テーパになっている。同様に図３に示すリヤカバー５の８の字形インロー１２も、斜線を施した高圧側インロー部１２ａと１２ｂ部において軸方向断面が、図４に示すような凸形テーパになっている。他方、ボディ３の前記フロントカバー４及びリヤカバー５の８の字形インロー１１、１２と嵌合するメガネ穴１３に対応する部分は、図４に示すようなボディ側凹形テーパ２２になっている。
【００１０】
通常、歯車ポンプは、フロントカバー４の軸受７、８にドライブギヤ１とドリブンギヤ２の軸部を挿入し、次にこれら両ギヤ１、２を内包しつつボディ３を前記テーパ形インロー部の凹凸を一致させて嵌合し、更にリヤカバー５をテーパ形インロー部の凹凸を一致させて取り付け、最後に通しボルト６で締め付けて組み立てられる。通しボルト６で締め付けられるまでは、フロントカバー４とボディ３及びリヤカバー５とボディ３は図５に示すように、軸方向にギャップｇ、ｇ′と軸直角方向の低圧側に隙間ΔＳを有している。通しボルト６を締め付けるにしたがい軸方向ギャップｇ、ｇ′を詰めると共に推力Ｐに対応したテーパ部の分力Ｆによってフロントカバー４及びリヤカバー５は、ボディ３のメガネ穴１３の低圧側通路１５の方へ押され、最後にはボディ３のメガネ穴１３とフロントカバー４及びリヤカバー５の８の字形インロー１１、１２との低圧側における隙間ΔＳが零になるまで移動する。更に通しボルト６を締付けることにより、フロントカバー４、リヤカバー５の８の字形インロー１１、１２は、塑性変形しながら軸方向ギャップｇ、ｇ′が無くなるまで軸方向に移動する。
【００１１】
次にこのように構成した歯車ポンプの動作を図６によって説明する。いま、外部からドライブギヤ１を矢印ｄの方向に回転すると、歯溝ａとギヤの両側面に液膜を介して摺接する側板２０及び図示されていない側板２１とボディ３によって囲まれた部屋ｒ（クロス斜線部）に閉じ込められた流体はギヤの回転に伴い歯車の外周を通って高圧側に達し、ドリブンギヤ２との噛合いによって高圧側通路１４に圧液を吐出す。圧液の力によってドライブギヤ１、ドリブンギヤ２は軸受と軸との隙間分だけ低圧側通路１５の方向に移動し、フロントカバー４及びリヤカバー５の４個の軸受７、８、９、１０によって支えられる。軸受７、８にかかる力はフロントカバー４の８の字形インロー１１で受け、軸受９、１０にかかる力はリヤカバー５の８の字形インロー１２で受けることになるがこれらのインローはボディ３のメガネ穴１３に隙間なく固定されているので液圧により更に移動することもなく、歯車の歯先とボディ３との隙間は固定され、安定した性能を創出する。
そして、本発明は、このテーパ部にテーパ状スペーサ１６を用いることによって実現される。図７はフロントカバー４及びリヤカバー５の高圧側インロー部１１ａ、１２ａをテーパ状スペーサ１６に置換えた本発明の実施例を示す。テーパ状スペーサ１６はその断面形状を直角三角形にし、斜面をボディ３のボディ側凹形テーパ部２２に沿う形状にし、直角部を従来のテーパ部を持たないフロントカバー４又はリヤカバー５の８の字形インロー１１、１２に沿う円弧形にしたものである。
【００１２】
【発明の効果】
ボディのメガネ穴とカバーのインローとの隙間を零にすることができるので、歯先隙間を安定的に最適値に保ち易く、液圧が高くなったり、液圧の振動などによってもフロントカバー及びリヤカバーの移動も無く性能の安定が期待できる。また、寸法公差も通常値でよく、しかもテーパ状になっているため組立易い効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提技術の歯車ポンプ又はモータの縦断面構造図である。
【図２】本発明の前提技術の歯車ポンプ又はモータのフロントカバー４をボディ３の接合面側から見たＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の前提技術の歯車ポンプ又はモータのリヤカバー５をボディ３の接合面側から見たＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】本発明の前提技術の歯車ポンプ又はモータのドライブギヤ１の軸心を通るＣ−Ｃ矢視の断面図である。
【図５】本発明の前提技術の歯車ポンプ又はモータのテーパ形インローにより、フロントカバー及びリヤカバーがボディ３の低圧側に押し付けられる様子の説明図である。
【図６】本発明の前提技術の歯車ポンプ又はモータの動作説明図である。
【図７】本発明の歯車ポンプ又はモータにおけるインローの高圧側形状のテーパ状スペーサを示した図である。
【図８】従来の歯車ポンプ又はモータの縦断面構造図である。
【図９】従来の歯車ポンプ又はモータの直径方向隙間を拡大したＤ−Ｄ断面図である。

Claims

互いに噛合う一対の歯車と、歯車対を収容するメガネ穴を有するボディと、歯車軸を両側から支持する軸受を備えたフロントカバー及びリヤカバーをボディの両端でメガネ穴を基準にインロー嵌め合いによって接合するよう配置した歯車ポンプ又はモータにおいて、インローの低圧側形状をボディのメガネ穴の軸心に平行なインロー嵌め合いとし、インローの高圧側は、断面が直角三角形のテーパ状スペーサで、直角部をフロントカバー又はリヤカバーのインローに沿うよう、斜面をボディのテーパ部に沿うように構成すると共に、ボディのメガネ穴にもその斜面に接合するようなテーパ部を施したことを特徴とする歯車ポンプ又はモータ。